Flerow - Flerovium

Flerovium,  114 Fl
Flerow
Wymowa
Liczba masowa [289] (niepotwierdzone: 290)
Flerovium w układzie okresowym
Wodór Hel
Lit Beryl Bor Węgiel Azot Tlen Fluor Neon
Sód Magnez Aluminium Krzem Fosfor Siarka Chlor Argon
Potas Wapń Skand Tytan Wanad Chrom Mangan Żelazo Kobalt Nikiel Miedź Cynk Gal German Arsen Selen Brom Krypton
Rubid Stront Itr Cyrkon Niob molibden Technet Ruten Rod Paladium Srebro Kadm Ind Cyna Antymon Tellur Jod Ksenon
Cez Bar Lantan Cer Prazeodym Neodym promet Samar Europ Gadolin Terb Dysproz Holmium Erb Tul Iterb Lutet Hafn Tantal Wolfram Ren Osm Iryd Platyna Złoto Rtęć (pierwiastek) Tal Prowadzić Bizmut Polon Astatin Radon
Francium Rad Aktyn Tor Protaktyn Uran Neptun Pluton Ameryk Kiur Berkel Kaliforn Einsteina Ferm Mendelew Nobel Wawrzyńca Rutherford Dubniu Seaborgium Bohrium Hass Meitnerium Darmsztadt Rentgen Kopernik Nihon Flerow Moskwa Livermorium Tennessine Oganesson
Pb

Fl

(Uho)
nihoniumflerowmoscovium
Liczba atomowa ( Z ) 114
Grupa grupa 14 (grupa węglowa)
Kropka okres 7
Blok   p-blok
Konfiguracja elektronów [ Rn ] 5f 14 6d 10 7s 2 7p 2 (przewidywane)
Elektrony na powłokę 2, 8, 18, 32, 32, 18, 4 (przewidywane)
Właściwości fizyczne
Faza STP płynny (przewidywany)
Temperatura topnienia 200  K ​(-73 ° C, ​-100 ° F) (przewidywane)
Temperatura wrzenia 380 K ​(107 °C, ​224 °F) (przewidywane)
Gęstość (w pobliżu  rt ) 9,928 g / cm 3 (przewidywane)
Ciepło parowania 38 kJ/mol (przewidywane)
Właściwości atomowe
Stany utleniania (0), (+1), ( +2 ), (+4), (+6) (przewidywane)
Energie jonizacji
Promień atomowy empiryczne: 180  pm (przewidywane)
Promień kowalencyjny 171-177 pm (ekstrapolowany)
Inne właściwości
Naturalne występowanie syntetyczny
Struktura krystaliczna sześcienny skupiony na twarzy (fcc)
Wyśrodkowana na twarzy sześcienna struktura kryształu dla flerowu

(przewidywane)
Numer CAS 54085-16-4
Historia
Nazewnictwo wg Flerowa Laboratorium Reakcji Jądrowych (samo nazwane imieniem Georgy Flyorov )
Odkrycie Wspólny Instytut Badań Jądrowych (ZIBJ) i Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) (1999)
Główne izotopy flerowu
Izotop Obfitość Okres półtrwania ( t 1/2 ) Tryb zaniku Produkt
284 fl syn 2,5 ms SF
285 Fl syn 0,10 s α 281 Cn
286 Fl syn 0,12 sekundy 40% 282 Cn
60% SF
287 Fl syn 0,48 s α 283 Cn
WE? 287 Nh
288 Fl syn 0,66 s α 284 Cn
289 Fl syn 1,9 sekundy α 285 Cn
290 Fl syn 19 sekund? WE 290 Nh
α 286 Cn
Kategoria Kategoria: Flerow
| Bibliografia

Flerovium to superciężki sztuczny pierwiastek chemiczny o symbolu Fl i liczbie atomowej 114. Jest to niezwykle radioaktywny pierwiastek syntetyczny . Pierwiastek nosi imię Laboratorium Reakcji Jądrowych Flerowa Zjednoczonego Instytutu Badań Jądrowych w Dubnej w Rosji, gdzie pierwiastek odkryto w 1998 roku. Z kolei nazwa laboratorium nawiązuje do rosyjskiego fizyka Georgy Flyorova ( Флёров w cyrylicy , stąd transliteracja „ yo ” na „e”). Nazwa została przyjęta przez IUPAC w dniu 30 maja 2012 r. Nazwa i symbol zostały wcześniej zaproponowane dla pierwiastka 102 ( nobelium ), ale nie zostały wówczas zaakceptowane przez IUPAC.

W układzie okresowym pierwiastków jest to pierwiastek transaktynowy w bloku p . Jest członkiem siódmego okresu i jest najcięższym znanym członkiem grupy węglowej ; jest to również najcięższy pierwiastek, którego chemia została zbadana. Wstępne badania chemiczne przeprowadzone w latach 2007-2008 wykazały, że flerow był nieoczekiwanie lotny dla pierwiastka z grupy 14; we wstępnych wynikach wydawał się nawet wykazywać właściwości podobne do gazów szlachetnych . Nowsze Wyniki wskazują, że reakcja flerow jest ze złota jest podobny do tego z copernicium , pokazując, że jest bardzo lotny element, który może być nawet gazowej w normalnych warunkach temperatury i ciśnienia , które nie wykazują metaliczne właściwości, zgodnie z przy czym cięższe homolog z ołowiu i że byłby najmniej reaktywnym metalem w grupie 14. Kwestia, czy flerow zachowuje się bardziej jak metal czy gaz szlachetny, pozostaje nierozstrzygnięta od 2020 roku.

Zaobserwowano około 90 atomów flerowu: 58 zostało zsyntetyzowanych bezpośrednio, a pozostałe powstały w wyniku radioaktywnego rozpadu cięższych pierwiastków. Wykazano, że wszystkie te atomy flerowu mają liczby masowe od 284 do 290. Najbardziej stabilny znany izotop flerowu , flerow-289, ma okres półtrwania około 1,9 sekundy, ale możliwe jest, że niepotwierdzony flerow-290 (z jeden dodatkowy neutron) może mieć dłuższy okres półtrwania wynoszący 19 sekund; byłby to jeden z najdłuższych okresów półtrwania dowolnego izotopu dowolnego pierwiastka w tych najdalszych zakątkach układu okresowego. Przewiduje się, że flerow znajduje się w pobliżu środka teoretycznie znanej wyspy stabilności i oczekuje się, że cięższe izotopy flerowu, zwłaszcza prawdopodobnie magiczne flerow-298, mogą mieć nawet dłuższe okresy półtrwania.

Wprowadzenie

Graficzne przedstawienie reakcji syntezy jądrowej
Graficzny obraz reakcji syntezy jądrowej . Dwa jądra łączą się w jedno, emitując neutron . Reakcje, które stworzyły nowe pierwiastki w tym momencie, były podobne, z tą tylko możliwą różnicą, że czasami uwalnianych było kilka pojedynczych neutronów lub wcale.
Wideo zewnętrzne
ikona wideo Wizualizacja nieudanej syntezy jądrowej na podstawie obliczeń Australijskiego Uniwersytetu Narodowego

Najcięższe jądra atomowe powstają w reakcjach jądrowych, które łączą dwa inne jądra o nierównej wielkości w jedno; z grubsza im bardziej nierówne są dwa jądra pod względem masy, tym większe prawdopodobieństwo, że oba zareagują. Materiał z cięższych jąder zostaje przerobiony na cel, który następnie jest bombardowany wiązką lżejszych jąder. Dwa jądra mogą się złączyć w jedno tylko wtedy, gdy zbliżą się do siebie wystarczająco blisko; normalnie jądra (wszystkie naładowane dodatnio) odpychają się nawzajem z powodu odpychania elektrostatycznego . Oddziaływanie silne może przezwyciężyć to odpychanie, ale tylko w bardzo niewielkiej odległości od jądra; jądra wiązki są zatem znacznie przyspieszane , aby takie odpychanie było nieznaczne w porównaniu z prędkością jądra wiązki. Samo zbliżenie się nie wystarcza, aby dwa jądra się złączyły: gdy dwa jądra zbliżają się do siebie, zwykle pozostają razem przez około 10-20  sekund, a następnie rozchodzą się (niekoniecznie w tym samym składzie jak przed reakcją) zamiast tworzyć pojedyncze jądro. Jeśli nastąpi fuzja, tymczasowe połączenie – zwane jądrem złożonym – jest stanem wzbudzonym . Aby stracić energię wzbudzenia i osiągnąć bardziej stabilny stan, złożone jądro albo rozszczepia się, albo wyrzuca jeden lub kilka neutronów , które odprowadzają energię. Dzieje się to w około 10-16  sekund po początkowej kolizji.

Wiązka przechodzi przez cel i dociera do następnej komory, separatora; jeśli wytworzone zostanie nowe jądro, jest ono niesione tą wiązką. W separatorze nowo wytworzone jądro jest oddzielane od innych nuklidów (pierwotnej wiązki i wszelkich innych produktów reakcji) i przenoszone do detektora bariery powierzchniowej , który zatrzymuje jądro. Zaznaczona jest dokładna lokalizacja nadchodzącego uderzenia w detektor; zaznaczona jest również jego energia i czas przybycia. Transfer trwa około 10-6  sekund; aby zostać wykrytym, jądro musi przetrwać tak długo. Jądro jest ponownie rejestrowane po zarejestrowaniu jego rozpadu i zmierzeniu lokalizacji, energii i czasu rozpadu.

Stabilność jądra zapewnia oddziaływanie silne. Jednak jego zasięg jest bardzo krótki; w miarę powiększania się jąder jego wpływ na najbardziej zewnętrzne nukleony ( protony i neutrony) słabnie. Jednocześnie jądro jest rozrywane przez odpychanie elektrostatyczne między protonami, ponieważ ma nieograniczony zasięg. Jądra najcięższych pierwiastków są zatem przewidywane teoretycznie i jak dotąd zaobserwowano, że rozpadają się głównie poprzez tryby rozpadu, które są spowodowane przez takie odpychanie: rozpad alfa i spontaniczne rozszczepienie ; tryby te dominują dla jąder pierwiastków superciężkich . Rozpady alfa są rejestrowane przez emitowane cząstki alfa , a produkty rozpadu są łatwe do określenia przed faktycznym rozpadem; jeśli taki rozpad lub seria kolejnych rozpadów wytwarza znane jądro, oryginalny produkt reakcji można wyznaczyć arytmetycznie. Spontaniczne rozszczepienie wytwarza jednak różne jądra jako produkty, więc pierwotny nuklid nie może być określony na podstawie jego potomków.

Informacjami dostępnymi dla fizyków dążących do syntezy jednego z najcięższych pierwiastków są zatem informacje zbierane przez detektory: położenie, energia i czas przybycia cząstki do detektora oraz jej rozpadu. Fizycy analizują te dane i starają się dojść do wniosku, że rzeczywiście był on spowodowany przez nowy pierwiastek i nie mógł być spowodowany przez inny nuklid niż ten, który twierdził. Często podane dane są niewystarczające do stwierdzenia, że ​​definitywnie powstał nowy element i nie ma innego wytłumaczenia obserwowanych efektów; popełniono błędy w interpretacji danych.

Historia

Wstępne odkrycie

Od końca lat czterdziestych do początku lat sześćdziesiątych, czyli początków syntezy coraz cięższych pierwiastków transuranowych , przewidywano, że skoro tak ciężkie pierwiastki nie występują naturalnie, będą miały coraz krótsze okresy półtrwania do samoistnego rozszczepienia . przestał istnieć całkowicie w okolicach elementu 108 (obecnie znanego jako hasz ). Potwierdzają to wstępne prace nad syntezą aktynowców . Model powłoki jądrowej , wprowadzony w 1949 r. i szeroko rozwinięty pod koniec lat 60. przez Williama Myersa i Władysława Świąteckiego , stwierdził, że protony i neutrony tworzą powłoki w jądrze, nieco analogicznie do elektronów tworzących powłoki elektronowe w atomie. Te gazy szlachetnereaktywne z powodu ich o pełnych powłok elektronowych; w związku z tym wysunięto teorię, że pierwiastki z pełnymi powłokami jądrowymi – posiadające tak zwaną „ magiczną ” liczbę protonów lub neutronów – zostaną ustabilizowane przed rozpadem radioaktywnym . Szczególnie ustabilizowany byłby izotop podwójnie magiczny , posiadający magiczne liczby zarówno protonów, jak i neutronów. Heiner Meldner obliczył w 1965 roku, że następnym podwójnie magicznym izotopem po ołowiu-208 będzie flerow-298 ze 114 protonami i 184 neutronami, który utworzy centrum tak zwanej „ wyspy stabilności ”. Ta wyspa stabilności, podobno wahająca się od copernicium (pierwiastek 112) do oganessonu (118), nadejdzie po długim „morze niestabilności” od pierwiastków 101 (mendelevium) do 111 (roentgenium), a zawarte w niej izotopy flerovium spekulowano w 1966 mieć okresy półtrwania przekraczające sto milionów lat. Te wczesne przewidywania zafascynowały badaczy i doprowadziły do ​​pierwszej próby syntezy flerowu w 1968 roku przy użyciu reakcji 248 Cm( 40 Ar,xn). W reakcji tej nie znaleziono izotopów flerowu. Uważano, że dzieje się tak, ponieważ złożone jądro 288 Fl ma tylko 174 neutrony zamiast hipotetycznej magicznej 184, a to miałoby znaczący wpływ na przekrój reakcji (wydajność) i okresy półtrwania wytwarzanych jąder. Synteza pierwszych izotopów flerowu zajęła następnie trzydzieści lat. Nowsze badania sugerują, że miejscowe wyspa stabilności wokół has a flerow spowodowane są te zarodki są odpowiednio zdeformowane i spłaszczony , co czyni je odpornymi na spontaniczne rozszczepienie, i że prawdziwa wyspa stabilności dla kulistych jąder występuje na całym unbibium -306 ( z 122 protonami i 184 neutronami).

Odkrycie

Flerow został po raz pierwszy zsyntetyzowany w grudniu 1998 roku przez zespół naukowców ze Zjednoczonego Instytutu Badań Jądrowych (ZIBJ) w Dubnej w Rosji, kierowany przez Jurija Oganessiana , który zbombardował pluton-244 przyspieszonymi jądrami wapnia-48 :

244
94
Pu
+ 48
20
Ca
292
114
Fl
* → 290
114
Fl
+ 2 1
0
nie

Próbowano już tej reakcji, ale bez powodzenia; na potrzeby tej próby z 1998 r. ZIBJ zmodernizował cały swój sprzęt, aby lepiej wykrywać i oddzielać wytworzone atomy i bardziej intensywnie bombardować cel. Wykryto pojedynczy atom flerowu, rozpadający się w wyniku emisji alfa o czasie życia 30,4 sekundy. Energia rozpadu mierzony był 9,71  MeV , dając oczekiwany okres półtrwania 2-23 s. Ta obserwacja została przypisana do izotopu flerow-289 i została opublikowana w styczniu 1999. Eksperyment został później powtórzony, ale izotop o tych właściwościach rozpadu nigdy nie został ponownie znaleziony, a zatem dokładna tożsamość tej aktywności jest nieznana. Możliwe, że było to spowodowane metastabilnym izomerem 289m Fl, ale ponieważ obecność całej serii izomerów o dłuższym czasie rozpadu w jego łańcuchu rozpadu byłaby raczej wątpliwa, najbardziej prawdopodobne jest przypisanie tego łańcucha do kanału 2n prowadzącego do 290 Fl i wychwytywanie elektronów do 290 Nh, co dobrze pasuje do systematyki i trendów w izotopach flerowu i jest zgodne z energią niskiej wiązki, która została wybrana do tego eksperymentu, chociaż pożądane byłoby dalsze potwierdzenie poprzez syntezę 294 Lv w 248 Cm( 48 Ca,2n), która rozpadłaby się alfa do 290 Fl. Zespół RIKEN zgłosił możliwą syntezę izotopów 294 Lv i 290 Fl w 2016 r. poprzez reakcję 248 Cm( 48 Ca,2n), ale pominięto rozpad alfa 294 Lv, zaobserwowano rozpad alfa od 290 Fl do 286 Cn zamiast wychwytywania elektronów do 290 Nh, a przypisanie do 294 Lv zamiast 293 Lv i rozpadu na izomer 285 Cn nie było pewne.

Glenn T. Seaborg , naukowiec z Lawrence Berkeley National Laboratory, który był zaangażowany w prace nad syntezą tak superciężkich pierwiastków, powiedział w grudniu 1997 roku, że „jednym z jego najdłużej trwających i najbardziej cenionych marzeń było zobaczenie jednego z tych magicznych pierwiastków. "; o syntezie flerowu opowiedział mu jego kolega Albert Ghiorso wkrótce po jego publikacji w 1999 roku. Ghiorso wspominał później:

Chciałem, żeby Glenn się dowiedział, więc podszedłem do jego łóżka i powiedziałem mu. Wydawało mi się, że zobaczyłem błysk w jego oku, ale następnego dnia, kiedy go odwiedziłem, nie pamiętał, żeby mnie widział. Jako naukowiec zmarł po udarze.

—  Albert Ghiorso

Seaborg zmarł dwa miesiące później, 25 lutego 1999 r.

Izotopy

Lista izotopów flerowu
Izotop Pół życia
Tryb zaniku

Rok odkrycia

Reakcja na odkrycie
Wartość Ref
284 fl 2,5 ms SF 2015 240 PU ( 48 Ca, 4N)
239 PU ( 48 Ca, 3n)
285 Fl 0,10 s α 2010 242 PU ( 48 Ca, 5n)
286 Fl 0,12 sekundy α, SF 2003 290 Lv(—,α)
287 Fl 0,48 s α, WE? 2003 244 PU ( 48 Ca, 5n)
288 Fl 0,66 s α 2004 244 PU ( 48 Ca, 4N)
289 Fl 1,9 sekundy α 1999 244 PU ( 48 Ca, 3n)
289m n.p.m 1,1 s α 2012 293m Lv(-,α)
290 Fl 19 lat α, WE? 1998 244 PU ( 48 Ca, 2n)

W marcu 1999 r. ten sam zespół zastąpił tarczę 244 Pu tarczą 242 Pu w celu wytworzenia innych izotopów flerowu. W tej reakcji powstały dwa atomy flerowu, rozpadające się w wyniku emisji alfa z okresem półtrwania 5,5 s. Zostały one przypisane jako 287 Fl. Ta aktywność również nie została ponownie zaobserwowana i nie jest jasne, jakie jądro zostało wytworzone. Możliwe, że był to metastabilny izomer 287m Fl lub wynik gałęzi wychwytu elektronów 287 Fl prowadzącej do 287 Nh i 283 Rg.

Potwierdzone obecnie odkrycie flerowu nastąpiło w czerwcu 1999 r., kiedy zespół Dubnej powtórzył pierwszą reakcję z 1998 r. Tym razem powstały dwa atomy flerowu; alfa rozpadły się z okresem półtrwania wynoszącym 2,6 s, co różni się od wyniku z 1998 roku. Czynność ta została początkowo błędnie przypisana do 288 Fl, ze względu na zamieszanie związane z wcześniejszymi obserwacjami, które miały pochodzić z 289 Fl. Dalsze prace w grudniu 2002 r. pozwoliły ostatecznie na pozytywne przegrupowanie atomów z czerwca 1999 r. na 289 Fl.

W maju 2009 r. Wspólna Grupa Robocza (JWP) IUPAC opublikowała raport o odkryciu copernicium, w którym potwierdzili odkrycie izotopu 283 Cn. To implikowało odkrycie flerowu, od potwierdzenia danych do syntezy 287 Fl i 291 Lv , które rozpadły się do 283 Cn. Odkrycie izotopów flerow-286 i -287 potwierdzono w styczniu 2009 roku w Berkeley. Następnie potwierdzono obecność flerowu-288 i -289 w lipcu 2009 r. w Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI) w Niemczech. W 2011 roku IUPAC ocenił eksperymenty zespołu Dubnej z lat 1999–2007. Stwierdzili, że wczesne dane są niejednoznaczne, ale wyniki z lat 2004–2007 zaakceptowali jako flerow, a pierwiastek został oficjalnie uznany za odkryty.

Chociaż metoda chemicznej charakteryzacji córki okazała się skuteczna w przypadku flerowu i wątroby, a prostsza struktura parzystych – parzystych jąder ułatwiała potwierdzenie oganessonu (pierwiastek 118), to jednak pojawiły się trudności w ustaleniu zgodności łańcuchów rozpadu. z izotopów z dziwnymi protonami, dziwnymi neutronami lub jednym i drugim. Aby obejść ten problem z gorącą fuzją, czyli łańcuchami rozpadu, które kończą się spontanicznym rozszczepieniem, zamiast łączyć się ze znanymi jądrami, jak pozwala na to zimna fuzja, przeprowadzono w Dubnej w 2015 roku eksperymenty, aby wytworzyć lżejsze izotopy flerowu w reakcjach 48 Ca z 239 Pu i 240 Pu, w szczególności 283 FI, 284 FI i 285 FI; ten ostatni został wcześniej scharakteryzowany w reakcji 242 Pu( 48 Ca,5n) 285 Fl w Lawrence Berkeley National Laboratory w 2010 roku. Izotop 285 Fl został scharakteryzowany wyraźniej, podczas gdy nowy izotop 284 Fl uległ natychmiastowemu spontanicznemu rozszczepieniu zamiast rozpadu alfa do znanych nuklidów wokół zamknięcia powłoki N = 162, a 283 Fl nie zostało znalezione. Ten najlżejszy izotop może jednak niewykluczone być wytwarzane w reakcji syntezy jądrowej na zimno 208 Pb ( 76 Ge, n) 283, FL, które Zespół RIKEN w Japonii badanym badanie: przewiduje się, iż reakcja posiada większą przekrój 200 FB niż „rekord świata” niski 30 fb dla 209 Bi( 70 Zn,n) 278 Nh, reakcji, którą RIKEN użył do oficjalnego odkrycia pierwiastka 113, obecnie zwanego nihonium . Zespół Dubnej powtórzył swoje badania reakcji 240 Pu+ 48 Ca w 2017 roku, obserwując trzy nowe spójne łańcuchy rozpadu 285 Fl, dodatkowy łańcuch rozpadu tego nuklidu, który może przechodzić przez niektóre stany izomeryczne w swoich córkach, łańcuch, który można przypisać do 287 Fl (prawdopodobnie pochodzące z 242 Pu zanieczyszczeń w tarczy) i niektóre spontaniczne zdarzenia rozszczepienia, z których niektóre mogą pochodzić z 284 Fl, chociaż możliwe są również inne interpretacje, w tym reakcje uboczne obejmujące odparowanie naładowanych cząstek.

Nazewnictwo

Znaczek Rosji, wydany w 2013 roku, dedykowany Georgy Flyorov i flerovium

Używając nomenklatury Mendelejewa dla nienazwanych i nieodkrytych pierwiastków , flerow jest czasami nazywany eka- ołowiem . W 1979 r. IUPAC opublikował zalecenia, zgodnie z którymi pierwiastek miał być nazywany ununquadium (z odpowiednim symbolem Uuq ), systematyczną nazwą pierwiastka jako symbol zastępczy , aż do potwierdzenia odkrycia pierwiastka i ustalenia stałej nazwy. Większość naukowców w tej dziedzinie nazwała go „pierwiastkiem 114” z symbolem E114 , (114) lub 114 .

Zgodnie z zaleceniami IUPAC odkrywca (odkrywcy) nowego pierwiastka ma prawo zasugerować nazwę. Po odkryciu flerowu i wątroby, które zostało uznane przez IUPAC w dniu 1 czerwca 2011 r., IUPAC poprosił zespół ds. odkryć w ZIBJ o zaproponowanie stałych nazw dla tych dwóch pierwiastków. Zespół z Dubnej wybrał nazwę pierwiastka 114 flerow (symbol Fl), na cześć Rosyjskiego Laboratorium Reakcji Jądrowych Flerowa (FLNR), nazwanego na cześć radzieckiego fizyka Georgy Fliorowa ( pisanego również jako Flerov); wcześniejsze raporty twierdzą, że nazwa elementu została bezpośrednio zaproponowana na cześć Flyorova. Zgodnie z propozycją otrzymaną od odkrywców IUPAC oficjalnie nazwał flerow po Laboratorium Reakcji Jądrowych we Flerowie (starsza nazwa ZIBJ), a nie po samym Flyorowie. Flyorov jest znany z tego, że napisał do Józefa Stalina w kwietniu 1942 r. i zwrócił uwagę na milczenie w czasopismach naukowych dotyczących rozszczepienia jądrowego w Stanach Zjednoczonych, Wielkiej Brytanii i Niemczech. Flyorov wywnioskował, że badania te musiały stać się w tych krajach informacjami niejawnymi . Praca i nalegania Flyorova doprowadziły do ​​opracowania własnego projektu bomby atomowej ZSRR . Flyorov jest również znany z odkrycia spontanicznego rozszczepienia z Konstantinem Petrzhakiem . Ceremonia nadania imienia flerowium i livermorium odbyła się 24 października 2012 r. w Moskwie.

W 2015 roku w wywiadzie dla Oganessiana gospodarz, przygotowując się do zadania pytania, powiedział: „Powiedziałeś, że marzyłeś, aby nazwać [element] imieniem swojego nauczyciela Georgy Flyorova”. Nie pozwalając gospodarzowi skończyć, Oganessian wielokrotnie powtarzał: „Tak”.

Przewidywane właściwości

Zmierzono bardzo niewiele właściwości flerowu lub jego związków; wynika to z jego niezwykle ograniczonej i drogiej produkcji oraz z faktu, że bardzo szybko się psuje. Zmierzono kilka osobliwych właściwości, ale w większości właściwości flerowu pozostają nieznane i dostępne są tylko przewidywania.

Stabilność jądrowa i izotopy

Regiony jąder o różnych kształtach, zgodnie z przewidywaniami modelu oddziałującego bozonu

Fizyczną podstawą chemicznej periodyczności rządzącej układem okresowym są zamknięcia powłoki elektronowej przy każdym gazie szlachetnym ( liczby atomowe 2 , 10 , 18 , 36 , 54 , 86 i 118 ): ponieważ każdy kolejny elektron musi wejść do nowej powłoki z wyższymi Konfiguracje elektronów z zamkniętą powłoką energii są znacznie bardziej stabilne, co prowadzi do względnej obojętności gazów szlachetnych. Ponieważ wiadomo również, że protony i neutrony układają się w zamkniętych powłokach jądrowych, ten sam efekt występuje przy zamykaniu powłok nukleonów, które mają miejsce przy określonych liczbach nukleonów, często nazywanych „liczbami magicznymi”. Znane liczby magiczne to 2, 8, 20, 28, 50 i 82 dla protonów i neutronów oraz dodatkowo 126 dla neutronów. Nukleony z magicznymi liczbami protonów i neutronów , takie jak hel-4 , tlen-16 , wapń-48 i ołów-208, są określane jako „podwójnie magiczne” i są bardzo odporne na rozpad. Ta właściwość zwiększonej stabilności jądrowej jest bardzo ważna dla pierwiastków superciężkich : bez żadnej stabilizacji ich okresy półtrwania można by oczekiwać, po ekstrapolacji wykładniczej, w zakresie nanosekund ( 10-9  s) po osiągnięciu pierwiastka 110 (darmsztadt), ponieważ wciąż narastających odpychających sił elektrostatycznych między dodatnio naładowanymi protonami, które pokonują silne siły jądrowe o ograniczonym zasięgu, które utrzymują jądro razem. Uważa się, że następne zamknięte powłoki nukleonowe, a tym samym liczby magiczne, oznaczają centrum długo poszukiwanej wyspy stabilności, gdzie okresy połowicznego rozpadu alfa i spontanicznego rozszczepienia ponownie się wydłużają.

Orbitale o wysokiej azymutalnej liczbie kwantowej mają podniesioną energię, eliminując to, co w przeciwnym razie byłoby przerwą w energii orbitalnej, odpowiadającą zamkniętej powłoce protonowej w elemencie 114. To podnosi następną powłokę protonową do obszaru wokół elementu 120 .

Początkowo, przez analogię do magicznej liczby neutronowej 126, oczekiwano, że następna powłoka protonowa pojawi się również w elemencie 126 , zbyt daleko od możliwości syntezy z połowy XX wieku, aby uzyskać większą uwagę teoretyczną. W 1966 r. nowe wartości interakcji potencjał i spin-orbita w tym obszarze układu okresowego przeczyły temu i przewidywały, że następna powłoka protonowa pojawi się zamiast tego w elemencie 114, a nuklidy w tym obszarze będą tak samo stabilne wobec spontanicznego rozszczepienia, jak wiele ciężkich jąder, takich jak ołów-208. Oczekiwane zamknięte powłoki neutronowe w tym regionie miały liczbę neutronów 184 lub 196, co czyniło 298 Fl i 310 Fl kandydatami na podwójnie magiczne. Szacunki z 1972 przewidywały okres półtrwania około roku dla 298 Fl, który miał znajdować się w pobliżu dużej wyspy stabilności z najdłuższym okresem półtrwania wynoszącym 294 Ds (10 10  lat, porównywalny z 232 Th ). Po syntezie pierwszych izotopów pierwiastków 112 do 118 na przełomie XXI wieku stwierdzono, że zsyntetyzowane izotopy z niedoborem neutronów ustabilizowały się przed rozszczepieniem. W 2008 r. wysunięto zatem hipotezę, że stabilizacja tych nuklidów przed rozszczepieniem była spowodowana tym , że są jądrami spłaszczonymi , a region jąder spłaszczonych był wyśrodkowany na 288 Fl. Dodatkowo nowe modele teoretyczne pokazały, że oczekiwana przerwa w energii pomiędzy orbitalami protonowymi 2f 7/2 (wypełniona w elemencie 114) i 2f 5/2 (wypełniona w elemencie 120 ) była mniejsza niż oczekiwano, tak że pierwiastek 114 nie wydawał się już być stabilną sferyczną zamkniętą powłoką jądrową. Oczekuje się, że następne podwójnie magiczne jądro będzie miało około 306 Ubb, ale oczekiwany niski okres półtrwania i niska produkcja przekroju poprzecznego tego nuklidu sprawiają, że jego synteza jest wyzwaniem. Niemniej jednak, nadal oczekuje na wyspie stabilności istnieje w tym regionie okresowego bliżej jego środka (który nie został dostatecznie bliskie a) Niektóre nuklidy, na przykład 291 Mc i jego alfa- i beta-rozpadu córki , może się rozpadać w wyniku emisji pozytonów lub wychwytywania elektronów, a tym samym przemieszczać się do środka wyspy. Ze względu na spodziewane wysokie bariery rozszczepienia, każde jądro na tej wyspie stabilności rozpada się wyłącznie w wyniku rozpadu alfa i być może pewnego wychwytu elektronów i rozpadu beta , z których oba przybliżyłyby jądra do linii stabilności beta, gdzie powinna znajdować się wyspa. Aby dotrzeć do wyspy, potrzebne jest wychwytywanie elektronów, co jest problematyczne, ponieważ nie jest pewne, czy wychwytywanie elektronów stanie się głównym trybem rozpadu w tym obszarze wykresu nuklidów .

W latach 2000-2004 przeprowadzono kilka eksperymentów w Laboratorium Reakcji Jądrowych Flerowa w Dubnej, badając charakterystykę rozszczepienia jądra złożonego 292 Fl poprzez bombardowanie tarczy plutonu-244 przyspieszonymi jonami wapnia-48. Jądro złożone to luźna kombinacja nukleonów , które jeszcze nie ułożyły się w otoczki jądrowe. Nie ma struktury wewnętrznej i jest utrzymywany razem tylko przez siły zderzenia między jądrem tarczy i pocisku. Wyniki ujawniły, w jaki sposób jądra, takie jak to rozszczepienie, głównie przez wyrzucanie podwójnie magicznych lub prawie podwójnie magicznych fragmentów, takich jak wapń-40 , cyna-132 , ołów-208 lub bizmut-209 . Stwierdzono również, że wydajność szlaku fuzji-rozszczepienia była podobna dla pocisków wapnia-48 i żelaza-58 , co wskazuje na możliwe przyszłe wykorzystanie pocisków żelaza-58 w tworzeniu superciężkich pierwiastków. Sugerowano również, że bogaty w neutrony izotop flerowu może powstać w wyniku quasi-rozszczepienia (częściowej fuzji, po której następuje rozszczepienie) masywnego jądra. Ostatnio wykazano, że reakcje przenoszenia multinukleonów w zderzeniach jąder aktynowców (takich jak uran i kiur ) mogą być wykorzystane do syntezy bogatych w neutrony superciężkich jąder zlokalizowanych na wyspie stabilności, chociaż produkcja bogatego w neutrony nobelu lub bardziej prawdopodobne są jądra seaborgium .

Teoretyczne oszacowanie okresów połowicznego rozpadu alfa izotopów flerowu potwierdza dane eksperymentalne. Przewiduje się, że izotop 298 Fl, który przeżył rozszczepienie , od dawna będzie podwójnie magiczny, ma okres półtrwania rozpadu alfa około 17 dni. Bezpośrednia synteza jądra 298 Fl na drodze syntezy i parowania jest obecnie niemożliwa, ponieważ żadna znana kombinacja celu i stabilnego pocisku nie może dostarczyć 184 neutronów w jądrze złożonym oraz pocisków radioaktywnych, takich jak wapń-50 (okres półtrwania czternaście sekund) nie może być jeszcze stosowany w wymaganej ilości i intensywności. Obecnie jedną z możliwości syntezy oczekiwanych długożyciowych jąder kopernikowych ( 291 Cn i 293 Cn) oraz flerow w pobliżu środka wyspy jest użycie jeszcze cięższych celów, takich jak kiur-250 , berkel-249 , kaliforn-251 , i einsteinium-254 , który po fuzji z wapniem-48 wytworzyłby jądra takie jak 291 Mc i 291 Fl (jako produkty rozpadu 299 Uue, 295 Ts i 295 Lv), z wystarczającą ilością neutronów do rozpadu alfa na nuklidy wystarczająco blisko środek wyspy, który prawdopodobnie zostanie przechwycony przez elektrony i przesunie się do środka, chociaż przekroje poprzeczne byłyby małe i niewiele jeszcze wiadomo o właściwościach rozpadu superciężkich nuklidów w pobliżu linii stabilności beta. To może być obecnie najlepsza nadzieja na syntezę jąder na wyspie stabilności, ale jest to spekulacja i może, ale nie musi działać w praktyce. Inną możliwością jest wykorzystanie kontrolowanych wybuchów jądrowych do osiągnięcia wysokiego strumienia neutronów niezbędnego do wytworzenia makroskopowych ilości takich izotopów. W ten sposób naśladuje się proces r w którym aktynowców najpierw wytwarzane jest w naturze, a odstęp niestabilność po polon ominąć, jak to ominąć rozbieżności braku stabilizacji 258-260 Fm oraz w liczbie masowej 275 (liczbach atomowych 104 do 108) . Niektóre takie izotopy (zwłaszcza 291 Cn i 293 Cn) mogły nawet zostać zsyntetyzowane w naturze, ale rozpadłyby się zbyt szybko (z okresem półtrwania zaledwie tysięcy lat) i byłyby produkowane w zbyt małych ilościach (około 10 − 12 obfitość ołowiu), które są wykrywalne jako pierwotne nuklidy dzisiaj poza promieniowaniem kosmicznym .

Atomowe i fizyczne

Flerow jest członkiem grupy 14 w układzie okresowym pierwiastków , poniżej węgla , krzemu , germanu , cyny i ołowiu. Każdy poprzedni pierwiastek z grupy 14 ma cztery elektrony w swojej powłoce walencyjnej, tworząc konfigurację elektronów walencyjnych ns 2 np 2 . W przypadku flerowu trend będzie kontynuowany i przewiduje się, że konfiguracja elektronów walencyjnych wyniesie 7s 2 7p 2 ; flerow będzie zachowywał się pod wieloma względami podobnie do swoich lżejszych kongenerów . Prawdopodobnie pojawią się różnice; w dużym stopniu przyczyniającym się do tego jest oddziaływanie spin-orbita (SO) — wzajemne oddziaływanie między ruchem elektronów a spinem . Jest to szczególnie silne w przypadku pierwiastków superciężkich, ponieważ ich elektrony poruszają się szybciej niż w lżejszych atomach, z prędkościami porównywalnymi z prędkością światła . W stosunku do atomów flerowu obniża poziom energii elektronów 7s i 7p (stabilizując odpowiednie elektrony), ale dwa z poziomów energii elektronów 7p są stabilizowane bardziej niż pozostałe cztery. Stabilizacja elektronów 7s nazywana jest efektem pary bezwładności , a efekt „rozrywania” podpowłoki 7p na bardziej ustabilizowane i mniej ustabilizowane części nazywa się rozszczepieniem podpowłoki. Chemicy obliczeń patrz rozdzielonym, jak zmiany drugi ( azymutalny ) liczbą kwantową l od 1 do 1 / 2 i 3 / 2 dla bardziej stabilizowanych i mniej stabilizowanych częściach podpowłoce 7p odpowiednio. Dla wielu celów teoretycznych konfiguracja elektronów walencyjnych może być reprezentowana w celu odzwierciedlenia podziału podpowłoki 7p jako 7s2
7p2
1/2
. Efekty te powodują, że chemia flerowu jest nieco inna niż jego lżejszych sąsiadów.

Ze względu na podział spin-orbita podpowłoki 7p jest bardzo duży we flerow, a oba orbitale wypełnione flerowem w siódmej powłoce są stabilizowane relatywistycznie, konfiguracja elektronów walencyjnych flerowu może być uważana za całkowicie wypełnioną powłokę. Jego pierwsza energia jonizacji wynosząca 8,539  eV (823,9  kJ/mol ) powinna być drugą najwyższą w grupie 14. Poziomy elektronów 6d również ulegają destabilizacji, co prowadzi do pewnych wczesnych spekulacji, że mogą one być aktywne chemicznie, chociaż nowsze prace sugerują, że jest to mało prawdopodobny. Ponieważ ta pierwsza energia jonizacji jest wyższa niż energia krzemu i germanu , choć wciąż niższa niż energia węgla , zasugerowano, że flerow można sklasyfikować jako metaloid .

Zamknięta konfiguracja elektronowa flerowu powoduje, że wiązanie metaliczne w metalicznym flerow jest słabsze niż w pierwiastkach poprzedzających i następnych; w związku z tym oczekuje się, że flerow ma niską temperaturę wrzenia , a ostatnio sugerowano, że może być metalem gazowym, podobnym do przewidywań dla koperniku, który również ma konfigurację z zamkniętą powłoką elektronową. Przewidywane temperatury topnienia i wrzenia flerowu w latach 70. wyniosły około 70 °C i 150 °C, znacznie niższe niż wartości dla lżejszych pierwiastków z grupy 14 (te z ołowiu wynoszą odpowiednio 327 °C i 1749 °C), oraz kontynuacja trendu spadku wrzenia w dół grupy. Chociaż wcześniejsze badania przewidywały temperaturę wrzenia ~1000 ° C lub 2840 ° C, jest to obecnie uważane za mało prawdopodobne ze względu na oczekiwane słabe wiązanie metaliczne we flerow i że trendy grupowe oczekiwałyby, że flerow będzie miał niską entalpię sublimacji. Ostatnie wstępne obliczenia przewidują, że flerow powinien mieć temperaturę topnienia -73 °C (niższą niż rtęć w -39 °C i kopernik, przewidywane 10±11 °C) i temperaturę wrzenia 107 °C, co czyniłoby go cieczą metal. Podobnie jak rtęć , radon i copernicium , ale nie ołów i oganesson (eka-radon), flerow ma nie mieć powinowactwa elektronowego .

Oczekuje się, że Flerovium będzie krystalizować w sześciennej strukturze kryształu sześciennego , podobnie jak jego lżejszy kongener ołowiu, chociaż wcześniejsze obliczenia przewidywały heksagonalną, gęsto upakowaną strukturę kryształu ze względu na efekty sprzężenia spinowo-orbitalnego. Te wcześniejsze obliczenia przewidywały również gęstość 9,928 g/cm 3 , chociaż zauważono, że jest ona prawdopodobnie nieco za niska. Elektron z wodorem jak flerow jonu (utleniany tak, że zawiera tylko jeden elektron, Fl 113+ ) przewidywany jest przenieść tak szybko, że ma masę 1,79 razy większą od nieruchomego elektronów, ze względu na efekty relatywistycznymi . Dla porównania oczekuje się, że wartości dla wodoropodobnego ołowiu i cyny wyniosą odpowiednio 1,25 i 1,073. Flerow tworzyłby słabsze wiązania metal-metal niż ołów i byłby mniej adsorbowany na powierzchniach.

Chemiczny

Flerovium jest najcięższym znanym członkiem grupy 14 w układzie okresowym, poniżej ołowiu, i przewiduje się, że będzie drugim członkiem serii pierwiastków chemicznych 7p. Oczekuje się, że Nihonium i flerovium utworzą bardzo krótki podokres odpowiadający wypełnieniu orbitalu 7p 1/2 , między wypełnieniem podpowłok 6d 5/2 i 7p 3/2 . Oczekuje się, że ich zachowanie chemiczne będzie bardzo charakterystyczne: homologia nihonium do talu została nazwana „wątpliwymi” przez chemików obliczeniowych, podczas gdy flerow do ołowiu nazwano tylko „formalnym”.

Pierwszych pięciu członków grupy 14 wykazuje stopień utlenienia grupy +4, a ostatni członkowie mają coraz bardziej widoczny skład chemiczny +2 ze względu na początek efektu pary obojętnej. Cyna reprezentuje punkt, w którym stabilność stanów +2 i +4 jest podobna, a ołów(II) jest najbardziej stabilnym ze wszystkich chemicznie dobrze poznanych pierwiastków z grupy 14 na stopniu utlenienia +2. Orbitale 7s są bardzo mocno ustabilizowane we flerow, a zatem do osiągnięcia stanu utlenienia +4 wymagana jest bardzo duża hybrydyzacja orbitali sp 3 , więc oczekuje się, że flerow będzie jeszcze bardziej stabilny niż ołów w swoim silnie dominującym stopniu utlenienia +2 i jego + 4 stopień utlenienia powinien być wysoce niestabilny. Na przykład oczekuje się, że dwutlenek flerowu (FlO 2 ) będzie wysoce niestabilny w rozkładzie na elementy składowe (i nie będzie powstawał w bezpośredniej reakcji flerowu z tlenem) oraz flerowan (FlH 4 ), który powinien mieć Fl–H długości wiązań z 1.787  nm , przewiduje się bardziej niestabilne termodynamicznie niż plumbane spontanicznie rozpadając się flerow (II), wodorku (FLH 2 ) i gazowy wodór. Tetrafluorek flerow (FLF 4 ) miałaby wiązania głównie ze względu na SD hybrydyzacji zamiast sp 3 hybrydyzacji, a jego rozkład na difluorku i fluoru gazu będzie egzotermiczna. Inne czterohalogenki (na przykład FLCL 4 destabilizacji przez około 400 kJ / mol) rozkładają się w podobny sposób. Odpowiedni anion polifluorkowy FlF2-
6
powinny być niestabilne w hydrolizie w roztworze wodnym, a aniony polihalogenkowe flerowu(II), takie jak FlBr
3
i Fli
3
przewiduje się, że będą powstawać preferencyjnie w roztworach zawierających flerow. W sd hybrydyzacje zaproponował na początku obliczeń jak i 6d 7s elektronów w akcję flerow przybliżeniu takie samo energii, co pozwoliłoby lotnym Heksafluorek do formy, ale późniejsze obliczenia nie potwierdzają taką możliwość. Ogólnie rzecz biorąc, skrócenie spin-orbita orbitalu 7p 1/2 powinno prowadzić do mniejszych długości wiązań i większych kątów wiązań: zostało to teoretycznie potwierdzone w FlH 2 . Niemniej jednak, nawet FLH 2 należy relatywistycznie destabilizacji 2,6 eV do wartości poniżej Fl + H 2 ; duże efekty spinowo-orbitalne rozkładają również zwykły podział singletowo-trypletowy w grupie 14 diwodorków. FLF 2 i FLCL 2 przewiduje się być bardziej trwały niż FLH 2 .

Ze względu na relatywistyczną stabilizację 7s 2 7p . flerowium2
1/2
konfiguracji elektronów walencyjnych, stan utlenienia 0 powinien być również bardziej stabilny dla flerowu niż dla ołowiu, ponieważ elektrony 7p 1/2 również zaczynają wykazywać łagodny efekt pary obojętnej: ta stabilizacja stanu neutralnego może powodować pewne podobieństwa między zachowaniem flerowu i gazu szlachetnego radonu . Ze względu na przewidywaną względną bezwładność flerowu, jego dwuatomowe związki FlH i FlF powinny mieć niższe energie dysocjacji niż odpowiadające im związki ołowiu PbH i PbF. Flerow(IV) powinien być jeszcze bardziej elektroujemny niż ołów(IV); ołów(IV) ma elektroujemność 2,33 w skali Paulinga, chociaż wartość ołowiu(II) wynosi tylko 1,87. Oczekuje się, że Flerovium będzie metalem szlachetnym .

Flerow(II) powinien być bardziej stabilny niż ołów(II) oraz jony i związki polihalogenkowe typu FlX + , FlX 2 , FlX
3
i FlX2-
4
Oczekuje się , że (X = Cl , Br , I ) będą się łatwo tworzyć. Fluorki ulegałyby silnej hydrolizie w roztworze wodnym. Oczekuje się, że wszystkie dihalogenki flerowu będą trwałe, a difluorek będzie rozpuszczalny w wodzie. Efekty spinowo-orbitalne destabilizowałyby dwuwodorek flerowu (FlH 2 ) o prawie 2,6 eV (250 kJ/mol). W roztworze flerow tworzyłby również oksyanionowy flerowit ( FlO2
2
) w roztworze wodnym, analogicznie do plumbite . Flerow (II), siarczan (FlSO 4 ) i siarczku (FIS) powinny być bardzo nierozpuszczalny w wodzie i flerow (II), octan (FLC 2 H 3 O 2 ) i azotan (Fl (NO 3 ) 2 ), powinien być całkowicie wodę rozpuszczalny. Potencjał standardowy dla zmniejszenia FL 2+ jonów metalicznych flerow szacuje się na około 0,9 V, co potwierdza zwiększona stabilność flerow w stanie neutralnym. Ogólnie rzecz biorąc, ze względu na relatywistyczną stabilizację spinora 7p 1/2 oczekuje się, że Fl 2+ będzie miał właściwości pośrednie między właściwościami Hg 2+ lub Cd 2+ a jego lżejszym kongenerem Pb 2+ .

Chemia eksperymentalna

Flerovium jest obecnie najcięższym pierwiastkiem, którego chemię zbadano eksperymentalnie, chociaż badania chemiczne jak dotąd nie doprowadziły do ​​rozstrzygających wyników. W okresie od kwietnia do maja 2007 r. przeprowadzono dwa eksperymenty we współpracy FLNR- PSI, mające na celu zbadanie chemii koperniku. Pierwsze doświadczenie obejmowało reakcję 242 Pu( 48 Ca,3n) 287 Fl, a drugie reakcję 244 Pu( 48 Ca,4n) 288 Fl: w reakcjach tych powstają krótkożyjące izotopy flerowu, których córki kopernikowe byłyby następnie badane. Właściwości adsorpcyjne powstałych atomów na złotej powierzchni porównano z właściwościami radonu, ponieważ oczekiwano, że pełna powłoka elektronowa w koperniku doprowadzi do zachowania podobnego do gazu szlachetnego. Gazy szlachetne oddziałują bardzo słabo z metalowymi powierzchniami, co jest nietypowe dla metali.

Pierwszy eksperyment pozwolił na wykrycie trzech atomów 283 Cn, ale także pozornie wykrył 1 atom 287 Fl. Wynik ten był zaskoczeniem, biorąc pod uwagę, że czas transportu atomów produktu wynosi ~2 s, więc wytworzone atomy flerowu powinny rozpaść się do koperniku przed adsorpcją. W drugiej reakcji wykryto 2 atomy 288 Fl i prawdopodobnie 1 atom 289 Fl. Dwa z trzech atomów wykazywały właściwości adsorpcyjne związane z lotnym pierwiastkiem podobnym do gazu szlachetnego, co zostało sugerowane, ale nie jest przewidziane w nowszych obliczeniach. Eksperymenty te dostarczyły niezależnego potwierdzenia odkrycia copernicium, flerovium i livermorium poprzez porównanie z opublikowanymi danymi dotyczącymi rozpadu. Dalsze eksperymenty w 2008 roku mające na celu potwierdzenie tego ważnego wyniku wykryły pojedynczy atom 289 Fl i potwierdziły wcześniejsze dane pokazujące, że flerow ma oddziaływanie podobne do gazu szlachetnego ze złotem.

Eksperymentalne poparcie dla flerowu podobnego do gazu szlachetnego wkrótce osłabło. W latach 2009 i 2010 w ramach współpracy FLNR-PSI zsyntetyzowano kolejne atomy flerowu, aby kontynuować badania z lat 2007 i 2008. W szczególności pierwsze trzy atomy flerowu zsyntetyzowane w badaniu z 2010 r. ponownie sugerowały charakter podobny do gazu szlachetnego, ale cały zestaw razem wzięty zaowocował bardziej niejednoznaczną interpretacją, niezwykłą dla metalu z grupy węglowej, ale nie w pełni podobną do szlachetnego gazowy charakter. W swoim artykule naukowcy powstrzymali się od nazywania właściwości chemicznych flerowu „zbliżonymi do właściwości gazów szlachetnych”, jak to miało miejsce wcześniej w badaniu z 2008 roku. Lotność flerowu została ponownie zmierzona poprzez interakcje ze złotą powierzchnią i dostarczyła wskazań, że lotność flerowu była porównywalna z lotnością rtęci, astatu i jednocześnie badanego koperniku, który w badaniu wykazano, że jest bardzo lotnym metalem szlachetnym. zgodnie z tym, że jest najcięższym znanym pierwiastkiem z grupy 12. Niemniej jednak zwrócono uwagę, że tego niestabilnego zachowania nie spodziewano się w przypadku zwykłego metalu z grupy 14.

W jeszcze późniejszych eksperymentach z 2012 roku w GSI stwierdzono, że właściwości chemiczne flerowu są bardziej metaliczne niż podobne do gazu szlachetnego. Jens Volker Kratz i Christoph Düllmann konkretnie nazwali kopernik i flerow jako należące do nowej kategorii „metali lotnych”; Kratz spekulował nawet, że mogą być gazowe w standardowej temperaturze i ciśnieniu . Oczekiwano, że pod względem właściwości adsorpcyjnych te „lotne metale”, jako kategoria, znajdą się pomiędzy zwykłymi metalami a gazami szlachetnymi. W przeciwieństwie do wyników z lat 2009 i 2010, w eksperymentach z 2012 r. wykazano, że interakcje odpowiednio flerowu i kopernika ze złotem były w przybliżeniu równe. Dalsze badania wykazały, że flerow był bardziej reaktywny niż kopernik, wbrew wcześniejszym eksperymentom i przewidywaniom.

W artykule z 2014 r., w którym wyszczególniono eksperymentalne wyniki charakterystyki chemicznej flerowu, grupa GSI napisała: „[flerow] jest najmniej reaktywnym pierwiastkiem w grupie, ale nadal jest metalem”. Niemniej jednak, na konferencji w 2016 r. poświęconej chemii i fizyce pierwiastków ciężkich i superciężkich, Alexander Yakushev i Robert Eichler, dwaj naukowcy, którzy byli aktywni w GSI i FLNR w określaniu chemii flerowu, nadal zalecali ostrożność w oparciu o niespójności różnych wcześniej wymienionych eksperymentów, zwracając uwagę, że kwestia, czy flerow jest metalem, czy gazem szlachetnym, była nadal otwarta z dostępnymi dowodami: jedno badanie sugerowało słabą interakcję podobną do gazu szlachetnego między flerowem a złotem, podczas gdy drugie sugerowało silniejsze oddziaływanie metaliczne . W tym samym roku w zakładzie GSI TASCA przeprowadzono nowe eksperymenty mające na celu zbadanie składu chemicznego koperniku i flerowu, a dane z tych eksperymentów są obecnie analizowane. W związku z tym jednoznaczne określenie właściwości chemicznych flerowu nie zostało jeszcze ustalone. Dłuższy izotop flerowu 289 Fl został uznany za interesujący dla przyszłych badań radiochemicznych.

Zobacz też

Uwagi

Bibliografia

Bibliografia

Bibliografia

  • Thayer, JS (2010). „Efekty relatywistyczne i chemia cięższych elementów grupy głównej”. Metody relatywistyczne dla chemików . Wyzwania i postępy w chemii obliczeniowej i fizyce. 10 . s. 63-97. doi : 10.1007/978-1-4020-9975-5_2 . Numer ISBN 978-1-4020-9974-8.
  • Stysziński, J. (2010). Dlaczego potrzebujemy relatywistycznych metod obliczeniowych? . str. 99.
  • Perszyna, V. (2010). Struktura elektronowa i chemia najcięższych pierwiastków . str. 450.

Linki zewnętrzne